[发明专利]聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫组合物

说明书

背景技术

在存在比用化学方法产生的正常量二氧化碳还高的量、或采用单纯用化学方法产生的气体作为发泡剂的情况下制备的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫在表面上趋于非常脆，使得在基底上难以获得良好的附着性。可以通过采用特定催化剂或通过采用更长链多元醇或通过加热基底来减弱该易碎性(friability)，但是在所有情况中，这表示着在技术上显著的局限或变化。

迄今已有描述过将某些有机极性溶剂引入到聚异氰脲酸酯泡沫形成混合物中，例如作为催化剂组分的一部分，但是这样引入的量明显少于当前含量中所需的量，例如参见美国专利Nos.3,625,872、3,746,709、3,849,349、3,896,052、3,903,018、4,033,908和4,071,482。

美国专利Nos.4,071,482中描述了使用某些非质子溶剂，其涉及通过将一定量的液态有机碳酸酯、例如碳酸亚乙酯或碳酸亚丙酯，引入到可发泡性聚氨酯组合物中，来制备具有改善的易碎性和减弱的脆性、而不会相应地显著增加火焰蔓延或烟雾产生特性的高耐火聚氨酯泡沫，4,335,228涉及将少量偶极非质子有机溶剂引入到用于制备聚异氰脲酸酯泡沫芯的反应混合物中，来改善具有刚性聚异氰脲酸酯泡沫芯的层压物的表面和芯之间的附着性。

但是，尽管现有技术可能公开了采用水作为化学活性发泡剂，然而现有技术并没有解决由采用水-异氰酸酯反应作为化学发泡剂所引起的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫的附着性不足和易碎性增强的问题。更具体地，上述现有技术没有公开或提出以提供总发泡气体体积的至少10％的二氧化碳的用水量使用水，和基于泡沫形成混合物总重量包含约1wt％到约10wt％的偶极非质子溶剂。

发明概述

依照本发明的示例性实施方式，提供了聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫组合物，其中至少10％体积的发泡气体为由多异氰酸酯和水或有机酸的反应形成的二氧化碳，并且基于泡沫形成混合物总重量包含约1wt％到约10wt％的偶极非质子溶剂。

依照本发明的示例性实施方式产生的泡沫的优点显示出改善的固化和减弱的易碎性。此外，依照本发明的结果实现了泡沫的易碎性的减弱，特别是在它们的表面，导致泡沫和它们的基底之间改善的附着性和/或减少了为提供改善水平的附着性而加热基底的需求。

在整个本说明书和权利要求书，术语“偶极非质子有机溶剂”取其按照惯例被接受的意思，即指不能提供一个或多个不稳定氢原子以与合适的物质形成强氢键(或与多异氰酸酯反应)的溶剂；例如参见Parker，Quarterly Reviews XVI，163，1962。偶极非质子有机溶剂的示例为二烷基亚砜，例如二甲基亚砜、二乙基亚砜、二异丁基亚砜等；N，N-二烷基烷酰胺，例如N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二乙基乙酰胺等；膦酸酯，例如O，O-二甲基、O，O-二乙基、O，O-二异丙基甲基膦酸酯、O，O-二(2-氯乙基)乙烯基膦酸酯等；四亚甲基砜、1-甲基-2-吡咯烷酮、磷酸三烷基酯，例如三甲基和三乙基磷酸酯、乙腈等，有机碳酸酯，例如碳酸二甲酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯，单或多羟基醇的酯等。

术语“易碎性”指聚氨酯泡沫的表面的状态；即受到压力时表面的成粉能力，该易碎性随时间变化，而在整个本说明书和权利要求中“脆性”取其按照惯例被接受的意思，即指泡沫结构的内在易碎性，其基本不随时间变化；即它本质上是结构的和分子的。

发明详述

聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫组合物，其中至少10％体积的发泡气体为通过多异氰酸酯和水或有机酸的反应形成的二氧化碳，并且进一步包含基于泡沫形成混合物总重量为约1wt％到约10wt％的偶极非质子溶剂。

根据本发明的实施方式，将偶极非质子溶剂引入到具有非常规量的水的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫形成反应混合物中，可以在无需高固化温度下显著减弱表面易碎性和获得泡沫芯对表皮(facer skin)的极好附着性。还观察到在紧邻表皮的层中的聚异氰脲酸酯或聚氨酯的易碎性，显著弱于采用组成相同但不存在偶极非质子溶剂的聚合物泡沫反应混合物的情况。

在聚异氰脲酸酯泡沫的情况下，采用本发明的溶剂还有助于减少在聚异氰脲酸酯泡沫表面上起皱的形成，其表明依照本发明示例性实施方式的制剂中存在足够的交联度。

用于生产层压物的已知方法包括生产单独的夹心板和连续泡沫层压物板。在前者的工艺中，在预置于适当模具中的两个面板(facer sheet)之间，一般采用适当的机械混合和分制剂法来分散泡沫形成反应混合物。依照已知技术，泡沫混合物的分配可以通过浇注或喷雾来实现。